Кабель АПвКаП 1-х жильный

Кабель АПвКаП 1-х жильный: полное техническое описание и сфера применения

Кабель марки АПвКаП 1х жильный представляет собой одножильный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), с алюминиевой жилой, броней из круглых стальных оцинкованных проволок и внешним защитным полиэтиленовым шлангом. Данный тип кабеля предназначен для стационарной прокладки в земле (траншеях) и воде, включая агрессивные среды, при условии отсутствия растягивающих усилий. Он является ключевым элементом в сетях среднего класса напряжения.

Расшифровка маркировки АПвКаП

• А – материал токопроводящей жилы: алюминий.
• П – материал изоляции: полиэтилен. В данном контексте подразумевается, что далее следует уточнение.
• в – обозначает, что изоляция выполнена из вулканизированного (сшитого) полиэтилена.
• Ка – тип броневой защиты: броня из круглых армирующих стальных проволок.
• П – материал наружного защитного шланга (оболочки): полиэтилен.
• 1х – количество токопроводящих жил (одна).

Таким образом, полная расшифровка: Кабель с алюминиевой жилой, с изоляцией из сшитого полиэтилена, с броней из круглых стальных проволок, в полиэтиленовом шланге, одножильный.

Конструкция кабеля АПвКаП 1х жильный

Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию, обеспечивая долговечность и надежность в тяжелых условиях эксплуатации.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из алюминия (марки АВЕ или АА по ГОСТ 22483). Для сечений от 50 мм² и выше жила, как правило, секторной или сегментной формы для оптимального заполнения пространства под изоляцией. Жила может быть как однопроволочной (монолитной) для определенного диапазона сечений, так и многопроволочной.

2. Экран по жиле (полупроводящая экран)

Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный слой из полупроводящего сшитого полиэтилена. Его задача – выравнивание электрического поля и предотвращение возникновения локальных перенапряжений на границе жила-изоляция, что критически важно для кабелей на напряжение 6 кВ и выше.

3. Изоляция

Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Этот материал получается в процессе вулканизации, в результате которой молекулы полиэтилена образуют пространственную сетку. Это придает изоляции выдающиеся свойства: высокую температурную стойкость (длительно до +90°C, перегрузка до +130°C, короткое замыкание до +250°C), отличные диэлектрические и механические характеристики, стойкость к трекингу и влаге.

4. Экран по изоляции

Состоит из двух обязательных элементов:

• Полупроводящей ленты или экструдированного слоя, плотно прилегающего к изоляции.
• Медные экранирующие элементы. Для одножильных кабелей это, как правило, медная проволока, наложенная поверх полупроводящего слоя спирально или в виде оплетки. Сечение и шаг наложения проволок нормируются. Функция – отвод емкостных токов и обеспечение безопасного потенциала при повреждении.

5. Разделительный слой

Представляет собой поясную изоляцию (обычно из ПЭТ-ленты или аналогичного материала), которая предотвращает непосредственный контакт медного экрана с броней, защищая экран от коррозии и механических повреждений при наложении брони.

6. Броня

Выполнена из оцинкованных круглых стальных проволок, наложенных поверх разделительного слоя с определенным шагом. Броня типа «Ка» обеспечивает высокую механическую защиту от растягивающих усилий (например, при подвижках грунта) и от грызунов. Оцинковка проволок обеспечивает коррозионную стойкость.

7. Наружная оболочка (шланг)

Защитный шланг из полиэтилена (обычно полиэтилена среднего давления, ПЭСД) накладывается поверх брони. Он служит для защиты брони от коррозии, агрессивных химических веществ в почве или воде, а также обеспечивает дополнительную механическую защиту. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к влаге и агрессивным средам.

Основные технические характеристики

Номинальное напряжение

Кабель АПвКаП выпускается на три стандартных класса напряжения:

• 6 кВ (группа 06 кВ)
• 10 кВ (группа 10 кВ)
• 20-35 кВ (группа 20-35 кВ)

Чаще всего встречается исполнение на 10 кВ.

Температурный режим эксплуатации

• Длительно допустимая температура нагрева жилы: +90°C.
• Допустимая температура при перегрузке: +130°C (не более 8 часов в сутки и 1000 часов за срок службы).
• Температура при коротком замыкании: +250°C (не более 5 секунд).
• Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева: -20°C.

Минимальный радиус изгиба

Один из критически важных параметров для монтажа. Для кабелей с броней из круглых проволок минимальный радиус изгиба составляет 15 наружных диаметров кабеля.

Строительная длина

Минимальная строительная длина, как правило, составляет 150-200 метров, что оговаривается при заказе. Фактическая длина зависит от сечения и возможностей производителя.

Область применения кабеля АПвКаП 1х жильный

Кабель предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на переменное напряжение частотой 50 Гц.

• Прокладка в земле (траншеях): Основное назначение. Броня защищает от механических повреждений при раскопках, давления грунта, от грызунов. Полиэтиленовая оболочка устойчива к почвенной коррозии.
• Прокладка в воде: Может использоваться для прокладки через реки, каналы, озера. Броня и оболочка обеспечивают защиту от растяжения и коррозии.
• Агрессивные грунты: При условии, что полиэтиленовый шланг устойчив к конкретным химическим веществам в почве.
• Кабельные линии в зонах с высокой вероятностью механических воздействий.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в воздухе (по опорам, фасадам) без дополнительной защиты от УФ-излучения, так как полиэтиленовая оболочка подвержена фотостарению.

Сечения и массо-габаритные параметры (пример для 10 кВ)

Номинальное сечение жилы, мм²	Наружный диаметр, мм (прибл.)	Масса 1 км кабеля, кг (прибл.)	Максимальный наружный диаметр по ГОСТ, мм
50	45-48	3500-4000	52.0
70	48-51	4000-4500	55.0
95	51-54	4600-5200	58.0
120	54-57	5200-5800	61.0
150	57-60	5900-6600	64.0
185	60-63	6700-7500	67.0
240	64-68	8000-9000	72.0

Примечание: Фактические значения могут отличаться в зависимости от конкретного производителя и конструктивных особенностей.

Особенности монтажа и эксплуатации одножильных кабелей

При работе с одножильными кабелями среднего напряжения необходимо учитывать специфику, связанную с возникновением индуктивных сопротивлений и наведенных токов.

• Прокладка в треугольник или плоскость: Одножильные кабели при прокладке в земле рекомендуется располагать в виде треугольника (если позволяет траншея) для обеспечения симметрии магнитных полей. При прокладке вплотную в одной плоскости (т.н. «flat formation») возникают неравномерные индуктивные сопротивления, что требует специальных расчетов.
• Перекрещивание фаз: На трассе через определенное расстояние (обычно через отрезок, кратный длине участка сближения) рекомендуется перекрещивание кабелей разных фаз для выравнивания индуктивных сопротивлений.
• Заземление экранов: Экраны одножильных кабелей в концевой муфте обязательно заземляются. Напряжение на экране при нагрузке может достигать десятков вольт, поэтому при большой длине линии применяют специальные схемы заземления (одностороннее, двустороннее, поперечное соединение) для ограничения циркулирующих токов и предотвращения перегрева.
• Использование муфт: Для соединения и оконцевания применяются специальные соединительные и концевые муфты для кабелей с изоляцией из СПЭ, рассчитанные на соответствующий класс напряжения.

Преимущества и недостатки кабеля АПвКаП 1х жильный

Преимущества:

• Высокая надежность изоляции: СПЭ обладает высокой электрической прочностью и стойкостью к тепловым старению.
• Допустимая температура перегрузки: Возможность работы при +130°C дает оперативный резерв по току.
• Отличная механическая защита: Броня из круглых проволок защищает от серьезных внешних воздействий.
• Коррозионная стойкость: Комбинация оцинкованной брони и полиэтиленового шланга обеспечивает долгий срок службы в агрессивных средах.
• Относительно меньший вес и радиус изгиба по сравнению с кабелями в свинцовой оболочке аналогичного сечения и напряжения.
• Возможность прокладки в воде.

Недостатки:

• Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При повреждении полиэтиленовой оболочки и брони влага может проникнуть к экрану, что требует тщательного контроля при укладке.
• Сложность ремонта изоляции в полевых условиях по сравнению с бумажно-масляной изоляцией.
• Необходимость специальных муфт и инструмента для монтажа.
• Требовательность к квалификации монтажников: Необходима чистота, соблюдение технологий разделки и монтажа муфт.
• Ограничение по прокладке на воздухе из-за УФ-излучения.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем АПвКаП отличается от АПвПу?

Основное отличие – в типе брони. У АПвПу броня выполнена из стальных плоских усиливающих лент (двух стальных оцинкованных лент, наложенных в перекрышку). Броня из лент (тип «Пу») защищает в основном от механических повреждений (ударов, сдавливания), но не рассчитана на значительные растягивающие усилия. Броня из проволок (тип «Ка») обеспечивает защиту как от ударов/сдавливания, так и от растяжения. АПвКаП применяется в более тяжелых условиях, где возможны подвижки грунта.

Можно ли прокладывать несколько одножильных кабелей АПвКаП в одной траншее?

Да, можно. Однако необходимо соблюдать нормативные расстояния между кабелями (не менее 100 мм для кабелей на 10 кВ) и учитывать взаимное влияние. Рекомендуется прокладка треугольником. При параллельной прокладке нескольких линий необходимо также учитывать снижающие коэффициенты для допустимого тока нагрузки из-за взаимного нагрева.

Как заземлять экраны одножильных кабелей АПвКаП?

Экраны должны быть заземлены с двух сторон линии. Однако при большой длине линии (обычно более 500-1000 м для 10 кВ) и значительной нагрузке в экранах возникают большие циркулирующие токи, ведущие к потерям и перегреву. В таких случаях применяют схему с поперечным соединением экранов (cross-bonding), при которой экраны секционируют и перекрестно соединяют, оставляя заземленными только начало первой и конец последней секции. Это требует детального проектного расчета.

Каков срок службы кабеля АПвКаП?

Номинальный срок службы, заявленный производителями и нормируемый стандартами, составляет не менее 30 лет. Фактический срок службы зависит от условий эксплуатации (коррозионная активность грунта, перегрузки, качество монтажа муфт) и может превышать 40 лет.

Что означает цветная полоса на оболочке кабеля?

Цветная (чаще всего синяя, красная или желтая) полоса вдоль кабеля является маркером фазы. Это необходимо для идентификации фаз (A, B, C) при монтаже и соединении, так как сами жилы внутри имеют одинаковую изоляцию. Цветовая маркировка должна соответствовать проекту и быть единой на всей линии.

Какой документ является основным для определения параметров кабеля АПвКаП?

Основным нормативным документом является ГОСТ 18410-73 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия», а также более современные и конкретные ТУ 16.К71-310-2001 или их актуальные аналоги от производителей. В них указаны все конструктивные параметры, электрические и механические характеристики, требования к испытаниям.

Заключение

Кабель АПвКаП 1х жильный представляет собой современное, надежное и технологичное решение для строительства кабельных линий среднего класса напряжения (6-35 кВ) в условиях, требующих повышенной механической защиты. Его конструкция, сочетающая преимущества изоляции из сшитого полиэтилена, прочной брони из стальных проволок и коррозионностойкой полиэтиленовой оболочки, делает его оптимальным выбором для прокладки в земле, в воде и агрессивных грунтах. Успешная эксплуатация таких кабелей требует строгого соблюдения правил монтажа, особенно в части заземления экранов и применения специализированной кабельной арматуры. Понимание конструкции, характеристик и особенностей применения кабеля АПвКаП является обязательным для проектировщиков, монтажников и эксплуатационного персонала в электроэнергетике.